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【源码笔记】HASHMAP源码解读（1）

HashMap 是我们平时工作中经常会用到的一个类，网上也有很多关于此类源码的文章，想要吃透一个源码，理解其中的含义并不容易，本文主要是对 HashMap 中的方法进行一个源码解读，从我们最常用的方法入手，由浅入深逐步窥探到整个核心。

HashMap 介绍

在看源码之前首先要介绍一下 HashMap，HashMap 是一个用于存放键值对的数据结构，在 jdk1.8 时候，它的底层实现的数据结构是数组 + 链表 + 红黑树，当链表长度大于 8 时，链表会转换成红黑树。转换成红黑树的原因是当链表比较长的时候，搜索链表的时间复杂度是 O(n)，而红黑树的时间复杂度为O(log n)，至于为什么是长度为8的时候才进行转换，这是在理想情况下，哈希值随机分布，而根据泊松分布，桶的长度超过 8 的概率非常小，所以选取 8 当作默认值，而当桶内长度低于6时会转成链表，不选 7 是因为防止链表红黑树频繁转换。

HashMap 的 put 方法

当调用 HashMap 中的 put 方法时，需要传入两个参数，key 和 value

public V put(K key, V value) {
        return putVal(hash(key), key, value, false, true);
    }
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它会计算出 key 的 hash 值并且调用 putVal 这个方法并传一些默认值进去，hash 这个方法非常简单，就是调用 key 的 hashcode 方法然后进行扰动函数，所谓扰动函数就是防止你写的 hashcode 方法过于简单帮你进一步处理这个 hash 值。

static final int hash(Object key) {
        int h;
        return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
    }
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putVal 方法里面一共有五个参数，其中前三个比较好理解。

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,boolean evict) {
        ...
    }
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第四个参数是一个布尔类型的参数，当它为 true 时就会判断当前 key 是否存在与数组中，如果存在则不进行覆盖，反之，但如果没有值还是会赋值进去的，调用 put 方法默认传 false。

if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
        e.value = value;
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第五个参数会被传入到一个 afterNodeInsertion 方法当中，这个方法在 HashMap 中是一个无用的方法，它主要是提供给 LinkedHashMap 这么回调函数用于特殊处理。

// Callbacks to allow LinkedHashMap post-actions
    void afterNodeInsertion(boolean evict) { }
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回到 putVal 方法当中，首先最外层有三个判断，第一个 if 适用于判断当前 HashMap 是否进行初始化了，如果没有那么调用 resize 方法进行初始化。第二个 if 用于判断通过 hash 取模得到的下标在当前数组中是否有值，如果没有则直接赋值。当前第二条判断没有通过则表明发生哈希冲突了，此时需要进一步处理。

final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
        Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;
        if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
            n = (tab = resize()).length;
        if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
            tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
        else {
            ... // A1
        }
        ... // A2
    }
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可以看到这里也进行了三个判断，第一个 if 语句是用于判断当前 key 和数组下标中对应的链表头节点是否是同一个 key ，如果是则把 e 赋值为头节点。第二个 if 语句用于判断当前节点是否是红黑树节点，是的话将会遍历红黑树来寻找 key 所对应的元素并返回，如果没找到则直接创建一个 TreeNode 并插入到红黑树当中并返回 null。如果前两个都不满足那么遍历链表找出 key 所对应的 Node 节点，和红黑树同理如果没有找到则会直接插入到链表尾部并把 e 赋值为 null，当 e 不为 null 时，也就意味着在 key 以及存在，所以就会将 value 值直接赋值给 e 的 value 属性当中。同时返回旧值。afterNodeAccess 方法和前面的 afterNodeInsertion 方法一样用于给 LinkedHashMap 回调。

// A1代码
    HashMap.Node<K,V> e; K k;
    if (p.hash == hash &&
            ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
        e = p;
    else if (p instanceof HashMap.TreeNode)
        e = ((HashMap.TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
    else {
        for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
            if ((e = p.next) == null) {
                p.next = newNode(hash, key, value, null);
                if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                    treeifyBin(tab, hash);
                break;
            }
            if (e.hash == hash &&
                    ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                break;
            p = e;
        }
    }
    if (e != null) { // existing mapping for key
        V oldValue = e.value;
        if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
            e.value = value;
        afterNodeAccess(e);
        return oldValue;
    }
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最后则是修改状态，将长度进行 +1 同时判断是否超出阔值，如果超出则调用 resize 方法进行扩容，然后返回 null。

// A2 代码
    ++modCount;
    if (++size > threshold)
        resize();
    afterNodeInsertion(evict);
    return null;
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总结

HashMap其中的方法有太多太多，这次只是大概的介绍了一下 put 方法，但还有好多方法只是大致讲了下功能，像 resize、putTreeVal 等方法，源码还没有细看，但这不妨碍我们对 put 方法有个大致的了解，下周我会继续解读这两种方法，并逐步摸头其中的原理，谢谢观看。

原文 https://juejin.im/post/5e1066f9e51d45411d0c2964

正文到此结束

所属分类：编程技术 Java

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